DE1936357A1

DE1936357A1 - Druckluftheftmaschine mit Matrize zum Umbiegen der Enden der Heftklammern

Info

Publication number: DE1936357A1
Application number: DE19691936357
Authority: DE
Inventors: Umberto Monacelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-07-19
Filing date: 1969-07-17
Publication date: 1970-01-22
Also published as: US3580458A; FR2013260A1; DE1936357B2; DE1936357C3

Description

Priorität: v. 19.JuIi I968 in Italien Anm.No.: 19179 A/68

Die Erfindung betrifft eine druckluftgesteuerte Heftmaschine mit einer Matrize zum Umbiegen der Enden der Heftklammern.

Es sind derartige Heftmaschinen bekannt, welche nicht nur einen Hauptzylinder aufweisen, in welchem der den Schlaghammer zum Eintreiben der einzelnen Heftklammern tragende Kolben verschiebbar ist, sondern welche auch mit einem ebenfalls mit Druckluft be^tätigbaren Hilfszylinder versehen sind, in dem ein Kolben verschiebbar ist, der ein die Matrize steuerndes Hebelgestänge betätigt, um die Matrize gegen die Platte zu bewegen· aus der die Heftklammern ausgestoßen werden, um somit das zu heftende Material zwischen dieser Platte und der

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Matrize festzuspannen.

Die Hauptnachteile dieser Art von Heftmaschinen sind vor allem darauf zurückzuführen, daß die Bewegungsübertragung von Hilfskolben auf die Matrize mittels eines komplizierten Hebelgestänges erfolgt, das verschiedene Verbindungs- und Gelenkorgane benötigt, um die Annäherung und Entfernung der Matrize über eine zangenartige Schwenkbewegung herbeizuführen, mit der Folge, daß die Ebene der Matrize nicht in allen Fällen und für alle Stärken der zu heftenden Materialien genau auf die Achse des Schlaghammers und somit auf den Spitzen der Heftklammern senkrecht stehen kann.

Ein weiterer Grund für Unzulänglichkeiten besteht darin, daß der Schlaghammer und die Matrize seitens der zugehörigen Kolben gleichzeitig oder fast gleichzeitig betätigt werden, so daß das zu heftende Material in dem Augenblick, in welchem die Heftklammer ausgestoßen und in das Material eingetrieben wird, noch nicht genügend festgespannt ist, weshalb das Eindringen der Heftklammer in das Material mangelhaft ist und die Spitzen der Heftklammer im Material verbogen werden und mitunter nicht einmal bis zur Matrize gelangen, um regulär umgebogen zu werden.

Ferner wird die Rückbewegung des Hilfskolbens und somit die Entfernung der Matrize stets durch die Wirkung einer

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Rückzugsfeder herbeigeführt.

Bei der erfindungsgemäßen Heftmaschine treten die oben erwähnten Nachteile und Mangel nicht auf. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Matrize steuernde Hilfszylinder achsengleich bzw. parallel und entgegengerichtet zum Hauptzylinder für das Ausstoßen der Heftklammern angeordnet ist, und daß die Matrize über einen einteiligen Tragbügel fest mit der Kolbenstange des Hilfskolbens verbunden ist, so daß sie einer geradlinigen und zum Kanal der Platte, welcher die einzelnen Heftklammern tvährend des Ausstoßens führt, achsengleichen Bewegungen unterworfen ist. Der genannte Bügel ist in geradlinigen und zu dem genannten Kanal parallelen Führungen verschiebbar geführt, und die Matrize wird daher immer und nur parallel, zu sich selbst verschoben, wobei ihre Stauchfläche zu dem Heftklammernführungskanal der Platte normal in einem Abstand entsprechend der Stärke des zu heftenden Materials gehalten wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, daß das Schließen der Matrize und das Ausstoßen der Heftklammern in zwei getrennten, aufeinanderfolgenden und einander untergeordneten Phasen stattfindet, da beim Drücken des Abzuges nur der Hilfszylinder betätigt wird und somit das zu heftende Material zwischen der Matrize und der Platte festgespannt wird, während die Betätigung des

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Hauptzylinders und somit das Ausstoßen der Heftklammer selbsttätig und anschließend nur dann erfolgt, wenn die Druckluft im Hilfszylinder den im Druckluftbehälter und in den anderen mit dem Druckluftbehälter in Verbindung stehenden Räumen herrschenden Betriebsdruck erreicht.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das zu heftende Material mit dem gewünschten Druck zwischen der Ma- ^- trize und der Heftklammernzuführungsplatte festgespannt wurde, bevor eine Heftklammer ausgestoßen und in das Material eingetrieben wird.

In der Wand des Hilfszylinders ist schließlich eine Auslaßöffnung vorgesehen, welche, wenn kein zu heftendes Material vorhanden ist, verhindert, daß die Druckluft einen vorbestimmten Wert erreicht, wenn die Matrize fast am Ende ihrer Annäherungsbewegung an die Platte ist und als nächstes gegen die Platte stößt. Dies stellt eine weitere Sicherheit und Kontrolle dar, durch die verhindert wird, daß Heftklammern bzw. Bolzen oder dergleichen ohne Vorhandensein von zu heftendem Material leer ausgestoßen werden«

Die Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Heftmaschine -werden nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. -.;

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Fig.l zeigt die Heftmaschine in perspektivischer Ansicht \

Fig.2 und 3 sind axiale Schnitte durch den Körper mit den Kolben in zwei verschiedenen Lagen, und zwar in der Endlage der Ruhephase und in der Endlage der Arbeitsphase;

Figο4 ist ein teilweiser Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.5;

Fig.5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig.4;

Fig.6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.9i

Fig.7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.9$

Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig.6 und

Fig.9 ist ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig.7.

Die in der Zeichnung dargestellte Heftmaschine besteht aus einer Druckluftpistole mit einem hohlen Hauptkörper 1, der sich in eihen ebenfalls hohlen Handgriff 2 fortsetzt, welcher mit einem Anschluß 3 zur Verbindung mit der Druckluftledfcung versehen ist und ein Magazin 4 zur Zufuhr der Heftklammern trägt. Im Körper 1 ist ein Hauptzylinder 5 angeordnet, in welchem ein Kolben 6 beweglich ist, der den Schlaghammer 7 trägt, welcher bekanntlich bei seiner Bewegung aus der in Fig.2 dar-

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gestellten oberen Ruheläge in die in Fig.3 gezeigte untere Endlage die in der Führungsplatte 8 liegende Heftklammer heftig ausstößt.

Oben im Körper 1 ist der Hilfszylinder 9 achsengleich und entgegengesetzt zum Hauptzylinder angeordnet, wobei zwischen den beiden Zylindern ein Dichtungsteil 10 liegt, Im Zylinder 9 ist ein Ringkolben 11 verschiebbar, dessen rohrförmige Kolbenstange 12 mittels eines Bügels 13 und Bolzen Ik mit zwei Stäben 15 fest verbunden ist, welche unten in Form eines Bügels 16 umgebogen sind, der an seinem Ende die Matrize 17 trägt, an welcher die Spitzen der Heftklammern nach dem Durchdringen des zu heftenden Materials umgebogen und gestaucht werden. Bei der beschriebenen Anordnung ist die Matrize 17 praktisch fest und starr mit dem Kolben 11 verbunden und bewegt sich parallel zu sich selbst geradlinig entlang der gemeinsamen Achse der beidm Zylinder 5 und 9> gleichgültig welche Stärke das zwischen der Platte 8 und der Matrize 7 eingespannte Material besitzt. In der Tat sind die Stäbe 15 in Geradführungen 18 geführt, welche parallel zur Achse der Zylinder 5 und 9 an den Seiten des Körpers 1 befestigt sind.

Die rohrförmige Kolbenstange 12 ist durch einen Kolben 21 in zwei Räume 19 und 20 geteilt, welcher Kolben an Ende einer rohrförmigen, achsengleichen Stange 22 be-

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festigt ist, die mit dem Teil 10 fest verbunden ist. Unmittelbar unterhalb des Kolbens 21 besitzt die rohriörraige Stange 22 ein Loch.

Es ist ferner zu bemerken, daß der Hilfszylinder 9 über zwei Löcher 2k und 25 mit der Außenluft in Verbindung steht.

Der Teil 10 weist eine abgestufte Bohrung 26 auf, welche über eine seitliche Bohrung 26' den oberen Raum 30 des Verteilers mit der Außenluft in Verbindung setzt, in welchem Verteiler ein Differentialventil verschiebbar ist, welches die Druckluft im Hauptzylinder 7 kontrolliert. In der abgestuften Bohrung 26 befindet sich ein Differentialventil 28, dessen größere Oberfläche dem Raum des Hilfszylinders 7 zugewandt ist und unter der Wirkung einer kleinen Feder 29 steht, welche trachtet, das Ventil angehoben zu halten, d.h., die Verbindung zwischen dem Raum 30 und der Bohrung 26' geschlossen zu halten.

Das Differentialventil 28 bewirkt die Betätigung des Haufitkolbens in bekannter Weise nur dann, vrenn aus dem Raum 30 Drukluft abgelassen wird, d.h., wenn das Ventil 28 von der in Fig.2 gezeigten Ruhelage in die in Fig.3 gezeigte Lage gelangt, in welcher der Druckluftzutritt vom Behälter 31 in die obere Mündung des Zylinders 5 geöffnet ist. Mit 32 ist ein Betätigungshahn zur Ver-

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Schiebung einer Stange 33 bezeichnet, welche mit einer axialen blinden Bohrung 34 versehen ist, die an einem Ende in einen Raum 35 mündet und am entgegengesetzten blinden Ende mit einer radialen Bohrung 36 in Verbindung steht. Der Raum 35 steht über Bohrungen 37 und 38 mit dem Zylinder 9 in Verbindung (siehe Pig.2 und 3).

Bohrung 39 und 40 (siehe Fig»6) setzen ferner den Druckluftbehälter 31 über eine Bohrung 4l mit dem Innenfc raum der rohrförmigen Stange 22 in Verbindung,und schließlich steht der Druckluftbehälter 31 mit dem Raum 30 oberhalb des Differtialventils 27 über eine Leitung 42 (siehe Fig.7), ein kalibriertes Loch 43 und eine Leitung 44 in Verbindung.

Die Verbindung des Druckluftbehälters 31 mit dem Raum 30 kann anstelle über die Leitung 42 und das kalibrierte Loch 43 einfacher dadurch erreicht werden, daß der Innenraum der rohrförmigen Stange 22 verlängert und über ein kalibriertes Loch mit dem Raum 30 in Verbindung gesetzt wird. Dies ist möglich, weil der Innenraum der rohrförmigen Stange 22 über die Bohrungen 39, 40, kl ständig mit dem Druckluftbehälter 31 in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Heftmaschine ist folgendet Der die Matrize 17 steuernde Kolben 11 wird durch den Druck der im Raum 20 enthaltenen Druckluft

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in seiner Ruhestellung (siehe Pig.2) gehalten. Beim Ziehen des Betätigungshahnes 32wird die Steuerstange 33 angehoben, wobei sie die Ausströmbohrungen 45 und 46 schließen und Druckluft durch die radiale Bohrung 36, den Hohlraum 34 der Stange 33 und die Bohrung 37 und 38 in den Hilfszylinder 9 gelangte Auf diese Weise wird der Kolben 11 nach oben verschoben,und über die Stange 22 und den Bügel I5-I6 wird auch die Matrize 17 angehoben, wobei sie das zu heftende Material zwischen sich und der Platte 8 festklemmt. Sobald die das Anheben des Kolbens 11 hervorrufende Druckluft den Betriebsdruck erreicht, öffnet das Ventil 28 durch Differentialwirkung die Verbindung zwischen dem Raum 30 und der Ausströmungsbohrung 26',wodurch das Differentialventil 27 angehoben wird und der Arbeitshub des Hauptkolbens 6 im Zylinder 5 und damit das Ein- >treiben der Heftklammer in das Material und das Umbiegen der Spitzen der Heftklammer an der Matrize hervorgerufen wird (Heftphase). Es ist zu bemerken, daß während der Ausdehnung der Druckluft im Zylinder 9 zum Anheben des Kolbens 11 das Ventil 28 unter der Wirkung der Feder 29 und des in dem Raum 30 vorhandenen Druckes geschlossen-gehalten wird, welcher Zustand erst beseitigt wird, wenn der Druck im Zylinder 9 den Wert des im Druckluftbehälter vorhandenen Betriebsdruckes erreicht.

Nachdem auf die beschriebene Weise die Heftphase beendet

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wurde, braucht man lediglich, den Betätigungshahn 32 loszulassen, damit die Steuerstange 33 unter dem Druck der Druckluft in ihre Ausgangslage (Fig.2) zurückkehrt und auf diese Weise auch das Zurückkehren aller anderen während der Heftphase bewegten Organe ermöglicht wird. Sobald sich nämlich die Steuerstange 33 wieder in ihrer Ausgangslage befindet, wird die Bohrung 36 geschlossen und das Ausströmen der im Zylinder 9 vorhandenen Druckluft durch die Bohrungen 45 und k6 ermöglicht, Auf diese Weise gelangt die Druckluft durch die Bohrungen 39» 40, 4l, den Innenraum der rohrförmigen Stange 22 und die Bohrungen 23 in die bohrstange 12, wobei sie den Kolben 11 und auch die Matrize 17 in deren Ausgangslage zurückführt.

Gleichzeitig hört der Druck nach unten auf das Ventil 28 auf,und unter der Wirkung der über die Leitung kZ und das kalibrierte Loch kj weiterhin in den Raum 30 gelangenden Druckluft sowie der Feder 29 wird das Ventil 28 in seine Ausgangslage zurückgeführt, wobei es die Verbindung zwischen dem Raum 30 und der Bohrung 26' schließt. Damit steigt der Druck im Raum 30 an und das Differentialventil 27 wird nach unten gedrückt, um die Mündung des Zylinders 5 zu schließen und die Rückbewegung des Hauptkolbens 6 zu gestatten, welche_fwie bekannt, durch den Druck der Druckluft hervorgerufen wird, welche sich während der Abwärtsbewegung im Zwischenraum k-7 angesammelt hat.

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Die Bohrung 25 in der Wand des Zylinders 9 hat den Zweck, zu vermeiden, daß der Heftvorgang stattfindet, wenn zwischen der Matrize 17 und der Platte 8 aus irgendeinem Grunde kein zu heftendes Material liegt. In diesem Fall wird nämlich die Druckluft aus dem Zylinder 9 ausgelassen, sobald der Kolben 11 bei seiner Aufwärtsbewegung die Bohrung 25 öffnet, wodurch die Betätigung des VeJitils 28 verhindert wird.

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Claims

Patentansprüche

Druckluftheftmaschine, die durch das Anziehen eines Betätigungshahnes in Betrieb gesetzt wird, und die einen Hohlkörper, einen Hauptzylinder mit verschiebbarem Kolben, der mit einem Schlaghammer zum Austreiben der von einem Speisemagazin kommenden Heftklammern fest verbunden ist, sowie einen durch die gleiche Druckluft betätigten Hilfszylinder umfaßt, in welchem ein Kolben verschiebbar ist, der eine Matrize zum Umbiegen der Spitzen der Heftklammern und zum Festspannen des zu heftenden Materials zwischen der Matrize und der Austrittsöffnung der Heftklammer befcitigt, dadurch gekennzeichnet, daß der die Matrize (17) steuernde Hufszylinder (9) dem Hauptzylinder (5) entgegengerichtet angeordnet ist, und daß die Matrize·(17) über einen einteiligen Bügel (15> 16), welcher in Geradführungen (l8) parallel zum Austrittskanal der Heftklammer aus der Platte (8) geführt ist, starr mit der Kolbenstange (12) des Hilfszylinders (9) verbunden ist.

Heftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehen des Betätigungshahnes (32) nur die Betätigung des Hilfszylinders (9) und somit das Festspannen des zu heftenden Materials zwischen der Matrize (17) und dem Austrittskanal der Heftklammern hervorruft, und daß die Betätigung des HauptZylinders (5) seitens eines Zwischenorgans (28) herbeigeführt wird,

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welches sich nur verschiebt, wenn der Druck der im .Hilfszylinder (9) wirkenden Druckluft den Wert des im Druckluftbehälter (31) und in allen mit diesem in Verbindung stehenden Räumen vorhandenen Betriebsdruckes erreicht.

Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshahn (32) eine hohle Stange (33) steuert, die bei ihrer Hinbewegung die Verbindung zwischen dem Druckluftbehälter (31) und dem Boden des Hilfszylinders (9) öffnet und gleichzeitig die Auslaßöffnung (36) schließt, während sie bei ihrer Rückbewegung den Boden des Hilfszylinders (9) mit dem Auslaß in Verbindung setzt und die Verbindung mit dem Druckluftbehälter (31) schließt.

Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeläinet, daß das Zwischenorgan aus einem Differtialventil (28) besteht, welches den Raum (30) des Verteilers mit dem Ausmaß in Verbindung setzt, in welchem sich das Differentialventil (27) zur Steuerung des Arbeitshubes die Hauptkolben (6) verschiebt, wobei das Differentialventil (28) durch eine Feder (29) und durch die im Raum (30) enthaltende Druckluft in der geschlossenen Ruhelage gehalten wird.

) Heftmaschine nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (ll) des Hilfszylinders (9) eine geschlos·

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sene rohrförmige Kolbenstange (l2) besitzt, deren Innenraum durch einen Kolben (2l) in zwei Räume (19 bls.2O) geteilt ist, welcher Kolben (2l) am Ende einer am Boden des Hilfszylinders (9) befestigten achsengleichen Rohrstange (22) befestigt ist, die an ihrem unteren Ende dauernd mit dem Druckluftbehälter (3l) und auf ihrem oberen Ende über eine Bohrung (23) dicht unterhalb des festen Kolbens (21) mit dem Innenraum (20) in Verbindung steht.

Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Raum (30.)* des Verteilers, in welchem sich das den Hauptkolben (6) steuernde Differentialventil (27) verschiebt, dauernd über ein kleines kalibriertes Loch (A3) mit dem Druckluftbehälber (3I) in Verbindung steht. "

) Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des Hilfszylinders (9) ein Auslaßloch (25) in der Nähe der Lage vorhanden ist, welche der Hilfskolben (ll) am Ende seines Aufwärtshubes einnimmt, um den Zylinder (9) mit dem Auslaß in Verbindung zu setzen und die Betätigung des Hauptkolbens (6) zu verhindern, wenn zwischen der Matrize (17) und der Führungsplatte (8) der Heftklammern kein zu heftendes Material vorhanden ist.

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